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1、 1 基因工程及其应用 说 课 稿 庄浪县紫荆中学 杜敏 2 必修 2 第六章 第 2 节 基因工程及其应用 说课稿 一、教学背景 1、指导思想 落实立德树人根本任务，把社会主义核心价值体系融入国民教育全过程。2、课标要求 基因工程的原理是生物工程中四大主要工程的重点和难点，其地位由了解层次上升为理解层次，了解基因工程的应用，关注转基因生物和转基因食品的安全性。3、生物学科核心素养 生命观念、理性思维、科学探究和社会责任。4、教材分析 基因工程是现代生物四大工程之一。基因工程及其应用是人教版高中生物必修 2 第 6章第 2 节内容。本节内容主要包括三个方面，分两课时讲授。第 1 课时简要介绍“
2、基因工程的原理”，第 2 课时介绍“基因工程的应用”及“转基因生物和转基因食品安全性”。本节内容是对前面所学育种内容的补充，是即贴近生活又远离生活的微观内容。由于在选修 3 中重点介绍基因工程，因此本节的要求相对简单一些。5、学情分析 本节授课的对象是高二学生，他们已经学习了基因的本质，基因的表达和基因突变及其他变异，对基因有了一定的认识，为本节学习打下良好的理论基础。基因工程是现在的热门话题，但学生对基因工程的具体操作非常陌生。因此在教学过程中，尽量通过生活化打比喻的方式和模型建构活动及采用多媒体动画形象化教学，并在教师引导下适时加强学生解决问题和运用图解等方面的能力。二、说教学目标 1、通
3、过掌握基因工程的基本原理，培养学生严谨的学习态度和理性思维习惯。2、举例说出基因工程在农业、医药等领域的应用，培养学生理论联系实践的能力。3、关注转基因生物和转基因食品的安全性，培养学生实事求是的科学态度和树立一分为二的辩证唯物主义思想，认同科学技术是一把双刃剑。三、说教学重点、难点分析 基因工程的基本原理（概念、工具、操作步骤）。转基因生物和转基因食品的安全性。四、说教学方法 3 1、多媒体演示和问题探究法；：利用多媒体课件、图片、动画等进行直观演示，创设情境，激发学习兴趣。设置一系列的问题，引发学生深度思考。2、模型构建法和小组讨论法：构建 DNA 重组的物理模型，利用已有的资料，组织学生
4、进行小组讨论，培养学生团结协作的团队精神。3、辩论法:组织学生课后收集关于安全性的资料，并进行辩论，培养学生的思辨能力。五、说学法：本节课学生通过观察，阅读，思考，构建模型，分析，讨论，辩论的方法，开展自主学习和合作学习。六、教学过程 （一）聚焦社会热点，创设教学情境，导入新课 2013 年 9 月 7 日，崔永元和方舟子就转基因食品安全性在微博上公开论战，你了解转基因食品吗？你认为转基因食品安全吗？假设你在商场里挑选商品的时候，看到有转基因字样的标签，那么你还会继续选择这种商品吗？转基因技术到底给我们的生活带来怎样的影响？从而引出新课。通过本节课的学习，我们来认识转基因技术，再来评论这件事的
5、是与非。（二）探究新课 环节一：PPT 展示转基因抗虫棉的相关资料，让学生用自己的话来概括出基因工程的概念。经济日报消息，2014 年我国的棉花产量世界第一，但是虫害仍然较为严重，这就是农业生产的常见害虫（PPT），但是人们发现苏云金杆菌中有一种非常独特的抗虫基因，叫做 Bt 毒蛋白基因，它能够控制合成 Bt 毒蛋白，能够有效的抵抗玉米螟、二化螟、小叶蛾、菜青虫，最重要的是能将棉铃虫的消化系统破坏掉，从而将它们统统杀掉！通过引导，思考问题理解概念：1、基因工程的原理是什么？2、操作水平是什么？3、操作环境是体内还是体外？4、结果是什么？5、诱变育种过程中也能获得新性状，与基因工程育种有何区别？
6、6、杂交育种的原理也是基因重组，有何不同？环节二：引导学生思考具体如何获得转基因抗虫棉？自主学习 问题 1：限制酶的功能特点中指出两个“特定”，这两个“特定”指什么？问题 2：限制酶切割 DNA 分子后产生什么结果？问题 3：限制酶的切割部位是什么键？教师给出含 EcoR限制酶的识别序列和 DNA 片段模型，让学生亲历剪切过程。4 让学生演示切割过程，并展示切割后形成的末端，将抽象的内容直观形象地展示，便于学生理解限制酶的作用部位和作用特点。结论：同种限制酶切割产生的末端相同。复习 DNA 分子的结构，学生自己找出磷酸二酯键，画出切割部位。展示质粒的物理模型，学生观察分析其特点。培养学生合作学
7、习和探究学习的能力。1、常用的运载体有哪些？2、什么是质粒？3、运载体应具备什么条件？小组汇报讨论结果。生活化比喻理解 DNA 连接酶连接的部位：磷酸二酯键（梯子的扶手），不是氢键（梯子的踏板）。小组讨论与 DNA 有关的酶，比较不同酶的作用，体会酶的专一性特点，并培养学生表达交流、归纳总结的能力。播放基因工程操作的基本步骤的动画，展示基因工程操作的基本步骤(四步曲)：1.目的基因与运载体混合时能出现几种连接组合（只考虑两两连接）？预期：学生运用数学思维解决。2.如何检测目的基因是否起作用？3.外源基因在受体细胞中仍能发挥作用的理论基础是什么？预期：运用基因表达的相关知识解决。环节三：基因工程
8、的应用 小试牛刀：用什么方法使烟草和热带鱼也能发光?学生表述设计流程，考查学生对基因工程操作过程的掌握 1972 年，美国斯坦福大学教授伯格就是通过这几个步骤，第一次获得了重组 DNA 的成功，时至今日，转基因技术也取得了令人叹为观止的成果。下面，请同学们自主学习课本 104 页，学生展示基因工程的应用成果。设计意图：图文并茂，提高学生总结知识的能力，同时培养了学习兴趣，锻炼了学生的语言组织能力，环节四、转基因生物和转基因食品的安全性 转基因食品：简称 GMF，是指用转基因生物制造生产的食品、食品原料及食品添加物等，接下来给大家介绍一些我们生活中常见的转基因食品（见课件图片）。原来，不知不觉中
9、，我们已经食用了这么多的转基因食品，那我们更应该好好讨论转基因食品的利与弊了。给出抗草甘膦转基因大豆的社会热点问题，引发学生思考。提醒学生要有自己的态度，促进学生的理性思考，表明自己的个人观点。5 课堂作业，并布置学生课下搜集基因工程应用的事例及其价值的资料；搜集有关基因工程技术安全性方面的报道、法规等的资料。组织学生课后进行“转基因生物与食品是否安全”为题的正反辩论，使学生能够了解转基因生物和食品的安全性。本场辩论赛的主要流程有：正反方一辩陈词，自由辩论，正反方四辩总结陈词，自由提问环节。预期效果：要在教学中将生物学与学生的日常生活、医疗保健、环境保护和经济活动等内容适度结合，指导学生在现实
10、生活背景中学习生物学，进而能运用生物学原理和方法参与公众事务的讨论或作出相关的个人决策。存在许多问题：学生的辩论能力不足，学生搜集的资料可靠性不足，需要探究讨论的问题很多，学生的表述不够精炼和专业，这些将有待于在以后的授课中加强提高。最后教师强调理性看待转基因技术。七、板书设计 第 6 章 第 2 节 基因工程及其应用基因工程的原理（第 1 课时）（一）基因工程的原理：1、基因工程的概念（基因拼接技术或 DNA 重组技术）：按照人们的意愿把一种生物的某种基因提取出来，加以修饰改造，然后放到另一种生物的细胞里，定向地改造生物的遗传性状。基因的剪刀限制性核酸内切酶 2、基因操作的工具：基因的针线DNA 连接酶 基因的运载体 3、基因操作的基本步骤：（1）提取目的基因 （2）目的基因与运载体结合 （3）将目的基因导入受体细胞 （4）目的基因的检测和表达（二）基因工程的应用 1、作物育种 2、药物研制 3、环境保护等等（三）转基因生物和转基因食品的安全性